Розробка та дослідження гідравлічного копіювального привода переміщення гичкозрізувального апарата гичкозбиральної машини, визначення його раціональних технологічних і конструктивних параметрів. Особливості процесу зрізування головок коренеплодів.
Аннотация к работе
Існуючі машини та гичкозрізувальні апарати (ГЗА) не в повній мірі забезпечують відповідність агротехнічним вимогам до виконання даної операції згідно з ДСТУ 2258 - якості очищення та зменшення втрат сировини, а також поступаються в продуктивності іншим машинам, які входять до складу комплексу по збиранню цукрових буряків. 2. провести моделювання роботи запропонованої схеми гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА для зясування оптимальних значень параметрів конструктивних елементів привода. Методи досліджень - теоретичні дослідження виконувалися методами математичного моделювання робочих процесів гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА при обрізуванні головок коренеплодів; алгоритмізація обчислень з використанням сучасних потужних пакетів прикладних програм. Наукова новизна одержаних результатів полягає тому, що вперше створено математична модель гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА, в якій враховані особливості силового навантаження робочих органів в процесі обрізування головок коренеплодів, нелінійні характеристики механічної частини та гідравлічного привода, вплив температурного режиму роботи гідросистеми, механічні втрати при роботі даного привода; досліджено умови стійкої роботи гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА, які дозволяють виключити виникнення нестійких та автоколивальних режимів роботи привода; теоретично обґрунтовано вибір параметрів гідравлічного копіювального привода, який забезпечує точне переміщення ГЗА при копіюванні головок коренеплодів; розроблено конструктивну схему та теоретично обґрунтовано алгоритм роботи гідравлічного пристрою для формування траєкторії переміщення різального ножа відповідно до вимоги плаского зрізу головки коренеплодів. Особисто здобувачем розроблено математичну модель для дослідження динамічних процесів роботи гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА; розроблено алгоритм розрахунку процесів роботи гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА; проведено дослідження математичної моделі та дослідного зразка гідравлічного привода переміщення ГЗА; обґрунтовано необхідність введення коригуючого пристрою для удосконалення конструкції гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА та виконана розробка його конструкції.Другий розділ присвячено опису гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА, розробленій математичній моделі даного привода, а також результатам моделювання його роботи та обґрунтування вибору раціональних параметрів гідрокопіювального привода. витрата рідини, яка споживається гідророзподільником; - витрата рідини через перше робоче вікно золотника; - витрата рідини через друге робоче вікно золотника; - витрата рідини, яка споживається акумулятором; - витрата рідини через запобіжний клапан; - витрата (обємна подача) насоса; - витрата рідини на витікання з напірної гідролінії. Рівняння балансу рідини у поршневій порожнині гідроциліндра: де - витрата рідини у поршневій порожнині гідроциліндра, обумовлена рухом поршня із швидкістю V; - витрата рідини через третє робоче вікно розподільника на зливання у бак; - витрати рідини, викликані деформацією порожнини, заповненою рідиною, при зміні тиску p1; - витрати рідини, повязані із перетіканням із порожнини, яка знаходиться під тиском p1 , до порожнини, що знаходиться під тиском p2; - витрата витікання рідини з даної порожнини під дією тиску p1. Витрата рідини на компенсацію деформації порожнин, заповнених робочою рідиною визначаються залежністю де - коефіцієнт сумарної податливості і-ої порожнини, заповненої робочою рідиною; і-сумарний обєм порожнин гідроциліндра та приєднаних до неї гідроліній, які знаходяться під дією тиску рі. Витрата рідини через перше робоче вікно золотника дорівнює де мз - коефіцієнт витрат робочої рідини через робоче вікно золотникового розподільника; р1 - тиск у поршневій порожнині гідроциліндра; - площа відкриття першого робочого вікна золотникового розподільника, ;Проведено аналіз існуючих конструкцій апаратів для видалення гички цукрових буряків, який показав актуальність подальших розробок, спрямованих на підвищення якості видалення гички та значень робочих швидкостей, на яких проводиться дана операція. Розроблено та досліджено математичну модель гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА з чотирьохкромочним слідкуючим гідророзподільником, яка дозволяє коректно проаналізувати процеси та характеристики указаного привода, виявити вплив параметрів гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА на показники роботи гичкозбиральної машини. Аналіз частотних характеристик гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА довів, що при русі машини із швидкістю до 8 км/год похибка по висоті зрізу не перевищує 8%, при цьому практично відсутній вплив відставання по фазі різального ножа від копіру на якість видалення головки коренеплода.
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
1. Проведено аналіз існуючих конструкцій апаратів для видалення гички цукрових буряків, який показав актуальність подальших розробок, спрямованих на підвищення якості видалення гички та значень робочих швидкостей, на яких проводиться дана операція. Виявлено, що одним з найбільш перспективних напрямків вирішення даної задачі є гідрофікація копіювального привода переміщення ГЗА.
2. Розроблено та досліджено математичну модель гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА з чотирьохкромочним слідкуючим гідророзподільником, яка дозволяє коректно проаналізувати процеси та характеристики указаного привода, виявити вплив параметрів гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА на показники роботи гичкозбиральної машини.
3. Досліджені характеристики роботи гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА в різних робочих режимах. Проаналізований вплив параметрів указаного привода на забезпечення його стійкої роботи. Виявлено, що вибором діаметра золотника слідкуючого гідророзподільника можливо забезпечити необхідний запас стійкості даного гідропривода, який виключає виникнення коливальних процесів. Аналіз частотних характеристик гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА довів, що при русі машини із швидкістю до 8 км/год похибка по висоті зрізу не перевищує 8%, при цьому практично відсутній вплив відставання по фазі різального ножа від копіру на якість видалення головки коренеплода.
4. Експериментальна перевірка результатів теоретичного дослідження, проведена шляхом експлуатації дослідної машини БМ-6АГ, оснащеної виготовленим дослідним зразком гідравлічного копіювального привода переміщення ГЗА, показала, що якість зрізування гички та головок коренеплодів відповідає вимогам ДСТУ 2258, забезпечується при швидкості руху гичкозбиральної машини в межах 4-8 км/год.
5. З метою підвищення якості зрізу головок коренеплодів, а саме забезпечення плаского зрізу запропоновано удосконалення гідравлічного копіювального привода шляхом використання клапану різниці тисків. Моделювання роботи удосконаленого привода переміщення показало ефективність запропонованого пристрою.
6. Розроблені заходи щодо удосконалення конструкції гичкозбиральної машини шляхом гідрофікації привода переміщення ГЗА передані на ВАТ Калинівське РП “Агромаш”, де вони отримали позитивну оцінку та прийняті до розгляду з метою подальшого практичного використання.
Список литературы
Спірін А.В., Іванов М.І., Подолянин І.М., Ковальова І.М. Оцінка на конкурентоспроможність дослідного зразка гичкозбиральної машини БМ6-АГ з копіювальним гідроприводом гичкозрізувального апарата// Промислова гідравліка і пневматика. - №2(16). - 2007. - С. 104-110.(особистий внесок - аналіз конкурентоспроможності гідрофікованої гичкозбиральної машини).
Іванов М.І., Подолянин І.М.. Моделювання копіювального гідропривода механізму підйому зрізуючого апарата гичкозбиральної машини// Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. - 2002. - №11. - С. 236-240. (особистий внесок - запропонована модель привода переміщення різального апарата).
Подолянин І.М. Динамічні характеристики копіювального гідропривода механізма підйому зрізуючого апарата машини БМ-6АГ.// Збірник матеріалів ІІ-ої Міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”. - Вінниця, ВДАУ. - 2002. - С.172-173.
Подолянин І.М. Частотні характеристики гідравлічної системи керування положенням ріжучого апарата машини БМ6-АГ //Вибрации в технике и технологиях. - Вінниця, 2003. - №3(29). - С. 41-43.
Середа Л.П., Подолянин І.М. Аналіз і шляхи удосконалення гичкозбиральних апаратів // Вибрации в технике и технологиях.- 2001.-№2(18). - С. 75-78. (особистий внесок - аналіз сучасного стану розвитку гичко збиральної техніки)
Середа Л.П., Подолянин І.М. Стійкість гідравлічної системи керування положенням ріжучого апарата машини БМ-6АГ //Вестник Национального технического университета Украины “КПИ”. Машиностроение. - Выпуск 42. -2002 - Т.2. - Київ, НТУУ “КПИ”. - С. 69-72. (особистий внесок - розрахунок областей стійкості системи керування)
Л.П. Середа, М.І. Іванов, С.А. Шаргородський, І.М. Подолянин Удосконалення гичкозбиральних машин шляхом гідрофікації привода переміщення гичкозрізувального апарата // Промислова гідравліка і пневматика. - №3(17). - 2007 - С. 84-92. (особистий внесок - розробка конструкції гідро копіювального привода з клапаном різниці тисків)
Деклараційний патент на корисну модель Україна 7094,7 А01D23/02. копіювальний пристрій гичкозрізального апарата/ Середа Л.П.. Іванов І.М., Подолянин І.М., Іванова О.М.-№ 20040806632. - Заявлено 09.08.2004р.- Опубліковано 15.06.2005р.